Анатолий Томилин - Занимательно о космологии

С другой стороны, профессор Ленинградского университета В. И. Свидерский возражает против такого неограниченного (глобального) распространения физических законов на «весь материальный мир вообще». По мнению ленинградского философа, космология не может претендовать на роль науки о мире в целом — такой наукой является философия, и лишь философия должна решать вопросы о конечности и бесконечности мира. Космологии при такой постановке вопроса остается лишь роль некой частной теоретической дисциплины.

Перед нами две крайние точки зрения. Однако существуют и другие.

Академик Г. И. Наан в большой и чрезвычайно интересной статье «Понятие бесконечности в математике и космологии» пишет: «Понятие бесконечности не может быть выведено непосредственно из физических явлений. Но тем интереснее сравнить выводы математики, которая больше всего связана с понятием бесконечности, с теми физическими явлениями, описанием которых они могли бы быть. Наибольшие возможности для этого дают явления космологического масштаба».

В нашей книжке мы с самого начала усадили философию и точные науки за круглый стол, тем самым старательно подчеркивая равноправие собеседников. Однако равноправие отнюдь не снимает остроты и серьезности проблемы: кому и чем заниматься? Что является прерогативой философии, а что — естествознания? Академик В. Л. Гинзбург пишет о «размежевании» сфер исследования: «Когда философ задумывается над какой-нибудь проблемой, имеющей отношение к естествознанию, то, как мне представляется, он раньше всего должен спросить себя: является ли данная проблема философской или естественнонаучной?..

…Материалистическая позиция в космологии состоит в признании существования вселенной совершенно независимо от человеческого познания и фактически до его появления. Кроме того, имея в виду не только субъективный идеализм, но также объективный идеализм и религию, подчеркнем, что материалист отрицает существование бога и вообще „чего-то“, стоящего за природой, „порождающего“ вселенную и т. п. К области философии относятся, кроме того, вопросы методологии и теории познания…

…Вопросы же о том, является ли пространство эвклидовым или неэвклидовым, конечен ли его объем или бесконечен, стационарна ли вселенная или нестационарна, какими законами управляется движение галактик — все это относится к области физики и астрономии, базируется на наблюдениях и экспериментах и контролируется ими».

При решении вопроса о бесконечности мира в пространстве и во времени большое эвристическое значение имеет ленинский принцип неисчерпаемости материи. Как считает советский философ А. М. Мостепаненко, из принципа качественной и количественной неисчерпаемости материи вытекает положение о многообразии в мире пространственно-временных форм и отношений с различными метрическими и топологическими свойствами. Следовательно, бесконечность мира не сводится к метрической (чисто количественной) бесконечности. Внегалактическая астрономия последних лет преподнесла космологам такие сюрпризы, что это потребовало усиления интереса ученых к топологической (качественной) структуре пространства-времени.

Автор берет на себя смелость напомнить, что топология — наука, изучающая свойства фигур, не меняющихся при любых возможных деформациях, за исключением разрывов и склеивания. Наиболее простым примером топологических свойств геометрической фигуры является ее размерность (число измерений). Так, линия одномерна, а поверхность имеет два измерения, тело — три… Или такое топологическое свойство, как «порядок связности», который зависит от количества «дырок» в геометрическом объекте. Так тор (бублик) имеет больший порядок связности, чем, скажем, сфера или плоскость, которые лишены отверстий. Еще, конечно, сложнее (и соответственно менее наглядно) обстоят дела с топологическими свойствами пространства-времени.

Именно за последнее время среди специалистов возникли серьезные и «обоснованные опасения», что топологическая структура пространства-времени намного сложнее, чем мы предполагали до сего дня. Например, «пространство может быть многосвязным, — пишет Г. И. Наан. — Могут существовать и иные „патологии“. В этом случае привычная постановка проблемы бесконечности в релятивистской космологии оказывается явно недостаточной».